JPH08501614A - 油圧ポンプの流量レート制御方法およびその回路構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電磁的に駆動される油圧ポンプ（６、６’、１８）の流量レートを制御する。このポンプは、変動するパルス／パルス中断列（ＵＡ）により駆動されるもので、アンチロックコントロール（ＡＢＳ）およびブレーキ管理による牽引スリップコントロール（ＢＡＳＲ）を含むブレーキシステムの補助圧力を供給する。パルス中断時（Ｔａｕｓ）にポンプモータ（７、Ｍ）に発生する電圧（ＵＧＥＮ）は、ポンプの回転速度の基準として評価される。ポンプ速度の標準値（ＵＳＯＬＬ）は、制御回路内でポンプ速度の実際値（ＵＩＳＴ）と比較される。その差分値から、ポンプ駆動のための新たな訂正変動値が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】油圧ポンプの流量レート制御方法およびその回路構成 この発明は、パルス持続期間および／またはパルス中断期間を持つパルス列に より駆動される電動油圧ポンプの流量レート制御方法に関する。とくに、流体の 戻りに対応した油圧ポンプ、あるいはアンチロックコントロール（ＡＢＳ）およ びブレーキ管理による牽引スリップコントロール（ＢＡＳＲ）を含むブレーキシ ステムに対する補助油圧供給のための油圧ポンプに関する。さらに、この発明の 方法を具現する回路構成にも関する。 この種のポンプの流量レートを制御する場合、流量レートを決定するパラメー タが広い制限幅内で変動したり、各状況において要求される制御値が可能な限り 精密に調整されることが必要なときは、一筋縄では行かない問題が生じる。たと えば、アンチロックコントロールおよびブレーキ管理による牽引スリップコント ロールを含む油圧ブレーキシステムには、次のような問題がある。すなわち、ノ イズを最小限に押さえるために、ポンプの回転速度を、可能な限り、つまり十分 な値にまで、落とさねばならない。しかしながら、自動車用ブレーキシステム内 のポンプの回転速度は、極めて多数の内部干渉に影響される。すなわち、温度変 化幅が大きいために供給電圧（バッテリ電圧）がその充電状態や使用年数に依存 して変化し、またポンプの出力流体に対抗する油圧反力が通常稼働状況において 変化する。さらに、安全性の観点から、いかなる状況においても、ブレーキシス テム機能に対するセ ーフガードの最小値は、不足してはならない。 ところで、ブレーキ管理による牽引スリップコントロール動作において要求さ れるエネルギは、アンチロックコントロール動作において要求されるエネルギよ りも原理的に小さいので、ブレーキシステムに使用されるポンプの流量レートを 、ブレーキ管理による牽引スリップコントロールにより直列抵抗を介在させるこ とで下げようとする試みがなされている。さらに、回転速度を落としてブレーキ 管理による牽引スリップコントロールの動作中のノイズを下げるという観点から の要求に対応しようとするポンプの動向も、考慮されている（独国第ＤＥ４１１ ０４９４Ａ１号公報参照）。しかしながら、上述した可変パラメータおよび安全 性の理由から、いずれにしても大きな「予備容量」をとっておかねばならない。 このことから、一般的にいって、ポンプの流量レートは、実際に必要なレートよ りも高めに調整されねばならない。 この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、上記問題点を解消す ることであり、また、瞬時瞬時の要求にポンプの回転速度を合わせるための改善 された方策を示すことである。この目的は、製造コストを可能な限り押さえた調 整で具現される。 上記目的は、本願請求項１に記載の方法により、シンプルで技術的に進んだや り方で達成される。この方法では、パルス中断時にポンプモータから発生される 電圧がポンプの回転速度の代表値として評価され、ポンプの回転速度の標準値が 制御回路により決定され、この標準値をポンプ回転速度の実 際値と比較することによりポンプ動作のための新たな訂正変動値が形成される。 ポンプの「オフタイム」中、またはポンプ作動信号すなわちポンプを駆動する ポンプ列のパルス中断時において、ポンプの回転速度もしくは制御回路の実働値 を発生電圧から決定することは、全ての内部干渉を考慮した実働値を決定するた めの極めて直裁的な方法である。温度の影響、バッテリ電圧値、ポンプの負荷、 摩損など（これらは全て回転速度に影響するファクタである）は、この発明にお いて実働値を決定するにあたり考慮される。もちろん、ポンプの回転速度を決定 するための回転速度センサを必要としないことは好ましいことである。 この発明の方法を具現するために特に好ましい回路構成は、請求項２に記載さ れている。 その他、この発明の特徴、利点、可能な応用などは、添付図面を参照した以下 の詳細な記載から読み取ることができる。 添付図面において、 図１は、アンチロックコントロールおよびブレーキ管理による牽引スリップコ ントロールを含むブレーキシステムの最重要要素を示す図であり、 図２は、この発明の方法を具現する制御回路を示すブロック図であり、 図３は、パルス時およびパルス中断時におけるポンプ電圧の時間変化を示す図 である。 図１のブレーキシステムは、おもに、タンデムマスタシリンダの上流に接続さ れるブレーキパワーブースタ２を有するタンデムマスタシリンダ１と、圧力補償 ・供給貯蔵器３と、圧力変調器４とで構成されている。さらに、補助圧力を発生 させるために、油圧ポンプ６および電気モータ７を含むモータポンプユニット５ が備えられている。マスタシリンダ１は油圧的に分離された２つのブレーキ回路 ＩおよびＩＩを有している。これらのブレーキ回路には、油圧バルブ（図示せず ）を介して、たとえば斜方配置もしくは黒・白配置のホイールブレーキが接続さ れている。二重回路油圧ポンプ６、６’および共通電気モータ７を含むモータポ ンプユニット５は補助圧力発生のために設けられている。つまり、ブレーキ回路 ＩおよびＩＩは補助圧力発生中にも油圧的に分離されている。ポンプ６にはブレ ーキ回路Ｉが用いられ、ポンプ６’にはブレーキ回路ＩＩが用いられるようにな っている。 いわゆる「オープンセンタ」システムが上記実施例において示されている。こ のシステムにおいて、減圧モードにおいてホイールブレーキから放出される流体 は、逆流ライン１０を介して、ブレーキシステムの貯蔵器３へ流れ込む。この貯 蔵器３にはポンプ６および６’の吸引側が接続されている。この発明を適用可能 な「クローズドループ」システムにおいては、ホイールブレーキから放出された 流体は、油圧ポンプにより、対応ブレーキ回路もしくはブレーキシステムのマス タシリンダへ、直接戻される。その他、オープンセンタおよびクローズドループ 油圧システムを用いたブレーキシステム には多くの形式が知られており、それらの内容についてはここでは触れないこと にする。 図１のブレーキシステムは電気制御部８を含んでいる。この制御部の主目的は 、ホイールセンサＳ１〜Ｓ４から集められた個別車輪の回転パターンに関するデ ータを評価して、ブレーキ圧制御信号を発生することである。これらのブレーキ 圧制御信号は、出力Ａ９を介して、ブレーキ圧力変調器４に供給される。図１に 示されている多重線９を介して、変調器４に接続されたホイールバルブすなわち 入出力バルブを作動させることができる。通常、制御モードに応じてホイールブ レーキのブレーキ圧を一定に保ちあるいはブレーキ圧を下げてから再度上げるた めには、電磁的に作動するマルチウエイバルブが用いられる。ブレーキ管理によ る牽引スリップコントロールのモードにおいては、ソレノイドバルブが、最初に 、ホイールブレーキからマスタシリンダ１への流体導管を閉鎖させる。その間、 所望のブレーキ圧力が油圧ポンプ６および６’により形成され、それが圧力変調 器４のソレノイドバルブを介して駆動ホイールへ供給される。牽引スリップは入 出力バルブにより制御されるが、これらのバルブはアンチロックのコントロール 動作にも利用される。 ＵＢは、制御部８およびこの制御部を介したポンプモータ７と、電源すなわち 自動車バッテリとの接続を示している。この接続は直接あるいは電圧レギュレー タを介して行われる。ポンプモータ７を駆動しこのポンプの流量レートを調整す るためのこの発明の回路構成の構成要素は、ポンプ駆動ユニ ット１１内部に設けられている。 図２は、この発明の方法の手順を具体化する制御回路を示している。この制御 回路は、ポンプ駆動ユニット１１の動作を決定する。このポンプ駆動ユニットは 、図１では制御部８の破線でマークされた領域で示されている。 回路１４は、ポンプの回転速度、すなわちポンプ稼働信号または対応量ＵＳＯ ＬＬの標準値を、プリセットする。この回路のＡＢＳ／ＢＡＳＲロジックは標準 値ＵＳＯＬＬを決定する。これをブランチ点１５において対応実際値ＵＩＳＴと 比較することにより、差分量ＵＤＩＦＦが得られる。この差分量は、制御部１６ を介して制御要素１７に供給される。制御要素１７は、パルス列ＵＡすなわちポ ンプ稼働信号のパルス回数／パルス中断回数を決定する。制御要素１７の出力信 号ＵＡすなわち稼働パルス列が供給されるポンプモータは、制御回路内で参照番 号１８により示されている。この実施例において、ポンプ１８上で傾きを示し干 渉Ｚ（ブランチ点１９において示されている）のデータを含む電圧Ｕｐは、Ａ／ Ｄコンバータ２０による変換後に、スイッチ２１を介してブランチ点１５に戻さ れる。この電圧Ｕｐはまた、モータ回転速度の標準値ＵＩＳＴの基準として機能 する。スイッチ２１で示される制御回路の内部要素の目的は、ポンプモータ１８ （図１の「７」）のオン時間Ｔｅｉｎ（図３参照）の期間中データパスを遮断す ることである。というのも、この発明においては、発生電圧ＵＧＥＮのみが、ポ ンプのオフ時間Ｔａｕｓの期間中に、実際値ＵＩＳＴを決定するために評価され るからである。 この発明の好ましい実施例においては、上述した制御回路は、１もしくはそれ 以上の数のマイクロコンピュータ（図３）をプログラムすることにより得られる 。あるいは、この制御回路は、ＡＢＳおよびＢＡＳＲの全体を決定するマイクロ コンピュータにより構成できる。むろん、この制御は、周知のハード結線回路に よって具現することもできる。 図３は、ポンプがパルス列で駆動されているときのポンプモータ７の端子にお ける代表的な電圧変化を示すとともに、その計測回路構成も示している。ここで 、ＬＴはパワートランジスタを示す。このパワートランジスタの制御電極Ｇには 図２の制御要素１７からの出力電圧ＵＡが与えられ、パルス列ＵＡによりパルス 駆動される油圧ポンプ用駆動モータ７を駆動したり停止したりする。ポンプ上で 傾斜する電圧Ｕは、その後の処理のために、コンバータ２０（図２）を介してマ イクロコンピュータＭＰに供給される。 図３の例では、ポンプは時間ｔ０においてスイッチされる。すると、バッテリ 電圧ＵＢの（ほとんど）全てが、インターバルＴｅｉｎの間、ポンプの端子に印 加される。パルス列のパルス中断は、時間ｔ１から始まる。駆動パルス列のパル ス中断期間Ｔａｕｓの間も動作し続けているポンプは、そのときは発電器として 作用する。時間ｔ１における短い電圧降下のあと、連続的に減少する電圧ＵＧＥ Ｎがポンプの端子に印加される。その後のスイッチ・オン・パルスは、時間ｔ２ 以後に生ずる。 この発明によれば、発生電圧ＵＧＥＮは、実際値ＵＩＳＴとして、ＡＢＳ／Ｂ ＡＳＲロジック（図２）により予め決定された基準値ＵＳＯＬＬと比較される。 上述したように、差分ＵＤＩＦＦは、制御回路内部において、ポンプ駆動パルス 列の訂正のために評価される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホヌス、クラウス ドイツ連邦共和国、60439 フランクフル ト／マイン、アントニウス シュトラーセ 25

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．パルス持続期間および／またはパルス中断期間を持つパルス列により駆動 される電動油圧ポンプの流量レート制御方法、とくにアンチロックコントロール （ＡＢＳ）およびブレーキ管理による牽引スリップコントロール（ＢＡＳＲ）を 含むブレーキシステムのための油圧ポンプの流量レート制御方法であって、以下 の特徴を有するもの： パルス中断時にポンプモータ（７、１８）から発生される発生電圧（ＵＧＥＮ ）がポンプの回転速度の基準として評価され、ポンプ回転速度の標準値（ＵＳＯ ＬＬ）が制御回路内で決定され、ポンプ動作のための訂正値（ＵＡ）が前記標準 値とポンプ回転速度の実際値（ＵＩＳＴ）との比較により形成される。 ２．請求項１に記載の方法を具現するための回路構成であって、以下の特徴を 有する制御回路を具備するもの： ポンプの回転速度の実際値（ＵＩＳＴ）がポンプの回転速度の標準値（ＵＳＯ ＬＬ）と比較され、その差分値（ＵＤＩＦＦ）が制御部（１６）を介してポンプ 駆動用パルス列（ＵＡ）を発生する制御要素（１７）に与えられ、その内部にお いてパルス中断期間中にポンプの回転速度が計測され評価されることによりポン プの回転速度の実際値（ＵＩＳＴ）が形成され、この実際値が前記標準値（ＵＳ ＯＬＬ）との比較に戻される。